Сырьевая смесь для изготовления строительного материала

 

(72) Авторы изобретения

А. А. Гаспарян и А. Н. Правоторов

Бентральный научно-исследовательский, экспериментальный и проектный институт по сельскому страительству (БНИИэпсельстрой) (7l ) Заявитель (54) СЪ|РЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА

30-50

8-10

1.

Изобретение относится к производству строительньм материалов, а боле конкретно к составу сырьевой смеси для изготовления материала.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительного материала, включаюшая, об.%: грубодисперсная глина 1012, вспученный перлитовый песок 78-80 и гидролизный лигнин 8-12 (1)

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления строительного материала включаюшая, вес.%: вспученный перлит 21,75-23,5, бентонитовая глина 43,5-45,1, алебастр

4,35-4,65 и вода - остальное (2 .

Материалы из указанных сырьевых смесей имеют недостаточную прочность.

Бель изобретения - повышение проч,ности материала.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления строительного материала, включакщая глинистый компонент, вспученный перлитовый песок и.кальцийсодержащий компонент, содержит дополнительно гидролизный лигнин и невспученный перлитовый песок, в качестве. глинистого компонен та — суглинок, а в качестве кальцийсодержашего компонента - известь гашеную

:при следуквцем соотношении компонентов, . об.%:

Суглинок 30-50

Вспученный перлитовый песок 5-1 5

Известь гашеная 1-5

Гидролизный лигнин

Невспученный перлитовый песок

В предлагаемой сырьевой смеси технологические функции основных компо20 нентов носят расширенный характер. Не-, всцученный перлит является не только теплоизоляционыям наполнителем, но и ,вспучивакицим агентом при обжиге за . счет выделяемой кристаллизационной во9489 ды, причем взрывному разрушающему ETó этой воды противостоит гидро лизный лигнин. Подобное свойство гидролизного лигнина объясняется его развитой удельной поверхностью: например, лигнин Хакасского гидролизного завода . имеет поры радиусом 30х10-"Π— 200к к.10 "О м при насыпной объемной массе

190-220 кг/м . Таким образом, имея

Э по сравнению с окружающим глиноперли- 10 товым конгломератом меньшее сопротивление пневматическому удару, зерна лиг-: нина создают демпфируюшие узлы, причем по мере заполнения пор сопротивле-. ние аэродинамическому напору изменяет- 1 Б ся, что еще более усиливает демпферный эффект. И хотя весь процесс растягивается лишь на доли секунды, разрушающее воздействие сводится к минимуму. Кроме того, лигнин является выгорающей добав- zo кой, создающей восстановительную среду эа счет углерода и окиси углерода, что снижает температуру термообработки. Дополнительный газовый подпор при выгорании лигнина не оказывает заметного ,.вреда в процессе вспучивания перлита. Кон центрация восстанавливающих агентов неравномерна по сечению образца и имеет отрицательный градиент от центра за счет уменьшающегося давления газов к поверх- ща ности. Однако выровнять температуру термообработки по всему сечению позволяет введение плавней. Они не только снижают температуру плавления реагируклцих силикатов, но и уменьшают температурный

35 перепад в образце. Во время первичной термообработки часть плавней мигрирует к поверхности образца вместе с несвязанной водой, и создает тем самым, положительный градиент концентрации от центра к поверхности. Кроме того, содер- жащаяся в лигнине серная кислота (до

1,Г ), реагируя с гашейой известью, позволяет повысить формовочную прочность смеси, а создаваемая при обжиге

45 по периметру образца клинкерная корка играет роль упрочняющего фактора.

Пример . Для получения материала готовят три смеси с различным кас чественным составом и со следующими

50 характеристиками компонентов: суглинок

Бескудниковского месторождения, фракция 0,1-1,5 мм, объемны масса 17002000 кг/м; вспученный перлит Арагац 3. кого месторождения, объемная масса

100-150 кг/м ; лигнин гидролизный

Хакасского завода, объемная масса 190220 кг/м ; невспученный перлитовый песок Арагацкого месторождения, фракция

83 4

0,,09-1 мм; гашеная известь, фракция

0,1-1 мм.

Указанные компоненты перемешивают с добавлением воды до 20-40 об. % для достижения пластичного состояния и формуют кубики размером 30к30к30 мм.

Кубики высушивают при 100ОС в течение одного часа, а затем термообрабатывают при 200-250оС в течение трех часов в сушильном шкафу. Обжиг осуществляют способом термоудара, т.е. образцы сразу подвергают воздействию температуры, оптимальной для каждого состава, в зависимости от содержания плавней в интервале 1060-1200 С за время 3-7 мин в электропечи с карбидокремниевыми нагревателями. После обжига образцы помещакп в муфельную печь и охлаждают с 900 С до 100 Ñ за четыре часа.

В табл. 1 указаны конкретные составы сырьевой смеси предлагаемого и известного составов.

В табл. 2 указаны физико-технические показатели материала иэ смеси предлагаемого и известного составов.

Из табл. 1 и 2 видно, что только укаэанные пределы указывают достижение положительного эффекта. Содержание невспученного перлита выше 10% приводит к резкому снижению прочности или даже разрушению образца в силу вэрывообразного характера вспучивания при термоударе.

Содержание ниже 8% приводит также к снижению прочности и повышению температуры термообработки, так как подбор кристаллизационной воды уплотняет межпоровые пространства образца, а анионы

ОН- положительно влияют на создание восстановительной среды в образце. Со-- держание лигнина варане 50% "ведет к резкому уменьшению адгеэионной проч» ности смеси, а слишком высокое гаэовыделение при выгорании лигнина — к полному разрушению клинкерной оболочки образца. Содержание лигнина ниже 30 не обеспечивает полезное вспучивание перлитового песка, повышает объемный вес и температуру обработки иэ-за недостатка восстановйтельных агентов.

Увеличение содержания гашеной извести ведет к сплавлению и усадке образца, т.е. к величениюобьемного веса и потере теплоизоляционных свойств, а уменьшение содержания гашеной извести — к недостатку жидкой фазы в процесее обжига, т.е, к снижению прочности, увеличение температуры обработки вызывает более интенсивное вспучивание компонентов и разрушает образец. Выход за ука5,948983 6= занные предан содерр ання вяжущего смеси, в которой нспользо ку ван бес нни(глина) и наполнителя (вспученный пер- ковский суглинок, обпадакиций более литовмй песок) снижает эксплуатацион- . низкими технологическими ка ологическими качествами, ные харакгеристики материала, увеличи- чем бентонитовая глина, прочность матевая обьемный вес, без существенного g риала увеличена во много раз. увеличения прочности.

Сравнивая физико-механнчвские показа- Кроме того, вспучивание части пертели материала из предпагаемой и извес г- щита непосредственно в образпе позвопя- цой смесей,. видно, что при незначителен ет сокрагипь коиижство перлита, обкигае ном увеличении обьемной массы матерна- tO мого дважды, мго ведет к снакению техла (составы 2 и 3) из предлагаемой нологичесюи затрат. ю

948983 10

Таблица2

500

440

400

380

7,6

14,5

600

9,3

510

0,36-0,56

364-370

Составитель Хитрова

Редактор Л. Алексеенко Техред Ж.Кастелевич Корректор, Л. Боишан

Заказ 5694/6 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления строительного материала, включающая глинистый компонент, вспученный перлитовый песок и кальцийсодержащий ком- 3О понент, отличающаяся тем, ( что, с целью повышения прочности материала, она содержит дополнительно гидролизный лигнин и невспученный перлитовый песок, в качестве глинисгого ком- 3$ понента - суглинок, а в качестве кащ пийсодержащего компонента - известь гашеную при следующем соотношении компонентов, o6.%:

Суглинок за50

Вспученный перлито вый песок 5-15

Известь гашеная 1-5

Гидролизный лигrrHH 30-50

Невспученный перлитоиый песок 8-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 208510, mr. С 04 В 43/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 577082, кл. С 04 В 43/00, 1976 (прототип) .